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  为助力集团公司下好绿色低碳的先手棋,发展好集团公司“低碳与清洁发展关键技术研究及应用”科技重大专项,安全环保院抢先部署、超前谋划、牵头抓总组建跨领域联合攻关团队,统筹协调,扎实推进绿色创新技术集群落地,推动中国石油建设化石能源与清洁能源全面融合发展的“低碳能源生态圈”。

  截至8月4日,攻关团队在低碳与清洁发展关键技术研究及应用领域共形成8项标志性成果,建成9个示范区,编制标准规范38项,形成产品设备29项,开发模型软件16套,创效6.03亿元。

  全价值链赋能创效发展

  为从钻井环境污染控制源头解决泥浆池占地大、易泄漏等问题,安全环保院采用可拆卸组合式软体储存罐替代了废泥浆池。钻井废液井场不落地,源头实现了清洁化。那么钻井废液该如何处理?废钻井液破胶和固液分离难是首先要解决的问题。长庆油田面对的难题是抗盐性,破胶范围窄。几经攻关,技术人员最终在长庆油田50685钻井队成功实现复合盐钻井液破胶,进一步提高废液回用率。

  但各大油田地质条件和钻井液体系差距大,不同的“病症”要用不同的“药方”。安全环保院在治理西南、西北地区的超深井时发现,用于长庆油田的“配方”在超深井上不奏效。这里井深,温度高,钻井液体系稳定,污染物组成复杂,其中高色度、高COD的聚磺成分成为让人头疼的老大难问题。钻井废液中COD若要达标,药剂投加量要大,处理成本也随之升高。安全环保院对症下药,试过60余组配方、经过500余次实验室分析和100余次现场试验,最终现场一试,药到病除。

  过程中废弃物减量,末端上就要走完废弃物处理的最后一公里,实现资源化。科研人员通过技术攻关,将去除劣质固相后的钻井液回用到井场,钻屑则制备成铺路基土、免烧砖等钻前工程所需建材产品,变废为宝。

  “不落地收集+液相再生回用+固相无害化+固相资源化”一体化钻井废弃物处理装置的研发,解决了致密油气、深井聚磺、浅海聚合物区块水基钻井液回用与资源化难题,颠覆了国内油气勘探行业的钻井废弃物处理装置模式,引领了行业污染防治由单一末端治理向全过程综合防治技术方向发展的突破,创效近亿元。

  问题导向鞭策创新发展

  低渗透油田易发生“气锁”现象,影响抽油机正常作业,长庆油田只能将井下的伴生气体烧掉,保障安全生产。

  伴生气中甲烷占重要比例,而排放1吨甲烷所产生的温室气体效应相当于排放28吨二氧化碳。“虽然甲烷只占温室气体的不到10%,但甲烷对低碳环保的意义更突出。而且甲烷本身就是天然气的成分,排放了是污染,回收了却是资源。”安全环保院企业专家崔翔宇解释道。

  甲烷回收要求严格,国内监管还没明确规定,制度的空白决定了由“烧”到“收”不是一个简单的替换。技术人员在井下做起文章,以集气混抽技术攻克伴生气体逸散的难题。集气混抽工艺管柱中皮碗封隔器的设计是圆柱体,与井口同尺寸,但皮管硬,无法与井口相连。集气混抽工艺管柱如果无法下井,井下集气混抽技术就是空谈。安全环保院和长庆油田科研人员齐力创新,改良皮碗封隔器形状,从圆柱体做成圆锥体,最后一寸能正好卡到井口,分毫不差。

  下井成功不代表运行顺利。运行中回收率并不理想,达不到预期目标。几经研究,技术人员改变集气管柱长度,从9米加长到18米,集气效果终于达标,实现了套管气井下密闭回收。

  伴生气收集起来就要通过压缩机加压运送出去。长庆油田气源不稳,冬夏外输压力差距大,且伴生气属于“毛气”,杂质问题突出。为此,研究人员攻破一个个问题,研制了高压缩比、免修期长、自动化程度高的密闭回收装置,改变了地面回收伴生气生产方式,技术创新再迈新台阶。

  目标导向逾越体系鸿沟

  2015年,中国石油加入油气行业气候倡议组织(OGCI)。2017年年底,全国碳市场正式启动。中国石油若要顺利推进排放基数核算、碳资产优化配置和低成本履约等一系列工作,必须先搞清楚温室气体排放总量的问题。集团公司目标明确,要修订清洁与低碳发展技术标准体系。

  安全环保院迎难而上。5年间,基于技术集群创新的发展支撑,安全环保院全面升级集团公司温室气体核算与报告系统,新增各类报表63个,温室气体平台覆盖燃料燃烧、油气田业务、石化业务等9类业务共40个核算表,新增数据校核功能,开发了海外业务温室气体核算工具。完成国内107家企业季度数据核算和海外60余个项目年度数据核算及年度报送OGCI数据核算任务,推动了低碳管控精细化管理,进一步完善集团公司清洁与低碳发展技术标准体系,推动集团公司参与全国碳市场,实现低成本履约。

  “对于中国石油而言,这等于翻过了一座低碳时代的高山,意味着中国石油初步形成低碳发展新模式,为支撑中国石油参与OGCI,为发展碳捕集、利用与封存产业(CCUS)提供良好机遇。” 安全环保院环保技术研究所所长、石油石化污染物控制与处理国家重点实验室主任李兴春说。

  安全环保院锚定碳达峰、碳中和目标,对标国际一流能源公司,潜心开展基础超前和重大关键核心技术攻关,大打低碳时代技术创新进攻战,为集团公司安全生产和绿色低碳发展提供坚强的技术后盾。

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